JP2017139890A

JP2017139890A - Power generation system

Info

Publication number: JP2017139890A
Application number: JP2016019242A
Authority: JP
Inventors: 壮詞森山; Takeshi Moriyama; 威鈴木; Takeshi Suzuki; 仁八ツ元; Jin Yatsumoto; 隆作篠田; Ryusaku Shinoda
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd; Hanshin Expressway Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp; Hanshin Expressway Co Ltd
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: JP6633928B2

Abstract

【課題】橋が振動するときの発電量を大きくできる発電システムを提供すること。
【解決手段】橋１に設置された付属物（点検通路１１）は、橋１の剛性より剛性が低い連続梁（歩廊１２）を備えている。振動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置２０は梁（歩廊１２）の支点間に配置される。梁は支点（受梁４）間で曲げ振動し、支点の振幅より梁の支点間の振幅を大きくできる。大きい振動エネルギーを発電装置２０に入力できるので、発電量を大きくできる。発電装置２０がダイナミックダンパを構成し、梁の共振現象を抑制できるので、付属物の振動を低減できる。
【選択図】図１A power generation system capable of increasing the amount of power generated when a bridge vibrates is provided.
An appendage (inspection passage 11) installed on a bridge 1 includes a continuous beam (walkway 12) having rigidity lower than that of the bridge 1. The power generation device 20 that converts vibration energy into electric energy is disposed between the fulcrums of the beams (the walkway 12). The beam bends and vibrates between the fulcrums (receiving beams 4), and the amplitude between the fulcrums of the beam can be made larger than the amplitude of the fulcrum. Since large vibration energy can be input to the power generation device 20, the amount of power generation can be increased. Since the power generation device 20 constitutes a dynamic damper and can suppress the resonance phenomenon of the beam, the vibration of the accessory can be reduced.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は発電システムに関し、特に橋の振動によって発電する発電システムに関するものである。 The present invention relates to a power generation system, and more particularly to a power generation system that generates power by vibration of a bridge.

橋に設置される点検通路などの付属物に、振動のエネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を設置して発電を行う技術が知られている（特許文献１）。 There is known a technique for generating power by installing a power generation device that converts vibration energy into electrical energy in an accessory such as an inspection passage installed on a bridge (Patent Document 1).

特開２０１０−１５７０５号公報JP 2010-15705 A

しかしながら上述した従来の技術では、橋が振動しても発電量を大きくできないことがある。 However, in the conventional technology described above, the amount of power generation may not be increased even if the bridge vibrates.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、橋が振動するときの発電量を大きくできる発電システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a power generation system capable of increasing the amount of power generated when a bridge vibrates.

Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

この目的を達成するために請求項１記載の発電システムによれば、橋に設置された付属物は、橋の剛性より剛性が低い連続梁または両端支持梁を備えている。発電装置は、橋から伝達された付属物の振動のエネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、梁の支点間に配置される。橋の振動が伝達された付属物の梁は支点間で曲げ振動する。支点の振幅より梁の支点間の振幅を大きくできるので、梁の支点間に配置された発電装置は、大きい振動のエネルギーが入力される。よって、橋が振動するときの発電量を大きくできる効果がある。 In order to achieve this object, according to the power generation system of the first aspect, the appendage installed on the bridge includes a continuous beam or a both-end support beam having rigidity lower than that of the bridge. The power generation device converts the vibration energy of the accessory transmitted from the bridge into electric energy, and is disposed between the fulcrums of the beams. The attachment beam to which the vibration of the bridge is transmitted is bent and vibrated between the fulcrums. Since the amplitude between the fulcrums of the beam can be made larger than the amplitude of the fulcrum, the power generator arranged between the fulcrums of the beam receives large vibration energy. Therefore, there is an effect that the power generation amount when the bridge vibrates can be increased.

請求項２記載の発電システムによれば、付属物は水平方向の剛性より鉛直方向の剛性が低い。車両が橋を走行するときは、一般に、鉛直方向における橋の変位および加速度が水平方向における橋の変位および加速度より大きいので、付属物を鉛直方向に振動させ易くできる。よって、請求項１の効果に加え、車両の走行によって橋が振動するときの発電量を大きくできる効果がある。 According to the power generation system of the second aspect, the attachment has a lower vertical rigidity than the horizontal rigidity. When a vehicle travels on a bridge, generally, the displacement and acceleration of the bridge in the vertical direction are larger than the displacement and acceleration of the bridge in the horizontal direction, so that the appendage can be easily vibrated in the vertical direction. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, there is an effect that the power generation amount when the bridge vibrates by traveling of the vehicle can be increased.

請求項３記載の発電システムによれば、発電装置は作業者が持ち運び可能な大きさ及び質量に設定されているので、請求項１又は２の効果に加え、橋ごとに発電装置を設置しなくても、発電装置を持ち運んで発電システムを簡易に構築できる効果がある。 According to the power generation system of claim 3, since the power generation device is set to a size and mass that can be carried by an operator, in addition to the effect of claim 1 or 2, the power generation device is not installed for each bridge. However, there is an effect that the power generation system can be easily constructed by carrying the power generation device.

請求項４記載の発電システムによれば、発電装置は梁の上に置かれた状態で梁の振動エネルギーが下方から入力されるので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、発電装置の設置を容易にできる効果がある。 According to the power generation system of claim 4, since the vibration energy of the beam is input from below while the power generation device is placed on the beam, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the power generation device There is an effect that can be easily installed.

請求項５記載の発電システムによれば、発電装置は梁の振動エネルギーを変換部が電気エネルギーに変換する。変換部はケースに収容され、ケースに第１端が固定されるアームの第２端が付属物に取り付けられる。アームが付属物に取り付けられるので、請求項４の効果に加え、梁の上に置かれた発電装置が落下したり転倒したりすることを防止できる効果がある。 According to the power generation system of the fifth aspect, in the power generation device, the conversion unit converts the vibration energy of the beam into electric energy. The conversion unit is accommodated in the case, and the second end of the arm whose first end is fixed to the case is attached to the accessory. Since the arm is attached to the attachment, in addition to the effect of the fourth aspect, there is an effect that the power generation device placed on the beam can be prevented from falling or falling down.

請求項６記載の発電システムによれば、発電装置は梁の振動が弾性部材を介して質量体に伝達され、質量体から振動エネルギーが磁歪材料製の磁歪棒に入力される。発電装置は磁歪棒の変形を電気エネルギーに変換する。磁歪棒は耐熱性、耐寒性および耐久性に優れるので、発電の温度依存性を小さくできると共に発電装置の耐久性を確保できる。従って、請求項１から５のいずれかの効果に加え、年間を通して安定に発電できる効果がある。 According to the power generation system of the sixth aspect, in the power generation apparatus, the vibration of the beam is transmitted to the mass body via the elastic member, and the vibration energy is input from the mass body to the magnetostrictive rod made of magnetostrictive material. The power generator converts the deformation of the magnetostrictive rod into electrical energy. Since the magnetostrictive rod is excellent in heat resistance, cold resistance and durability, the temperature dependency of power generation can be reduced and the durability of the power generator can be ensured. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 5, there is an effect that power can be stably generated throughout the year.

質量体および弾性部材は梁の振動を減衰するダイナミックダンパを構成するので、梁の共振に起因する振動を抑制することができ、付属物の振動を低減できる効果がある。また、弾性部材で支持された質量体の振動を増幅できるので、質量体が磁歪棒に入力する振動エネルギーを大きくできる。その結果、磁歪棒を結合するダイナミックダンパを有しない場合に比べて発電装置の発電量を大きくできる効果がある。 Since the mass body and the elastic member constitute a dynamic damper that attenuates the vibration of the beam, it is possible to suppress the vibration caused by the resonance of the beam and to reduce the vibration of the accessory. In addition, since the vibration of the mass body supported by the elastic member can be amplified, the vibration energy input to the magnetostrictive rod by the mass body can be increased. As a result, there is an effect that the power generation amount of the power generation device can be increased as compared with the case where the dynamic damper for coupling the magnetostrictive rod is not provided.

請求項７記載の発電システムによれば、質量体は梁の軸方向に沿う長手方向の長さが、梁の軸直角方向に沿う短手方向の長さより大きく形成される。弾性部材は質量体の長手方向の複数箇所で質量体を支持するので、梁の軸直角方向を軸にした回転運動を質量体に生じ難くすることができる。梁の振動が磁歪棒の振動を阻害することを抑制できるので、請求項６の効果に加え、発電量を確保できる効果がある。 According to the power generation system of the seventh aspect, the mass body is formed such that the length in the longitudinal direction along the axial direction of the beam is larger than the length in the lateral direction along the direction perpendicular to the axis of the beam. Since the elastic member supports the mass body at a plurality of locations in the longitudinal direction of the mass body, it is possible to make it difficult for the mass body to generate a rotational motion around the beam perpendicular direction. Since it can suppress that the vibration of a beam inhibits the vibration of a magnetostriction stick | rod, in addition to the effect of Claim 6, there exists an effect which can ensure the electric power generation amount.

請求項８記載の発電システムによれば、発電装置は質量体の下方にベース板が配置される。弾性部材は質量体の短手方向の中心から質量体の短手方向の両側へ向かって下降傾斜し下端がベース板と結合する。弾性部材は質量体を剪断方向および圧縮方向の合力で弾性支持するので、弾性部材の耐久性を向上できる効果がある。また、梁の軸方向を軸にした回転運動を質量体に生じ難くすることができる。梁の振動が磁歪棒の振動を阻害することを抑制できるので、請求項７の効果に加え、発電量をさらに増加できる効果がある。 According to the power generation system of the eighth aspect, in the power generation device, the base plate is disposed below the mass body. The elastic member is inclined downward from the center in the short direction of the mass body toward both sides in the short direction of the mass body, and the lower end is coupled to the base plate. Since the elastic member elastically supports the mass body with the resultant force in the shearing direction and the compression direction, there is an effect that the durability of the elastic member can be improved. Further, it is possible to make it difficult for the mass body to generate a rotational motion about the axial direction of the beam. Since it can suppress that the vibration of a beam inhibits the vibration of a magnetostriction stick | rod, in addition to the effect of Claim 7, there exists an effect which can further increase electric power generation amount.

請求項９記載の発電システムによれば、発電装置は支持部材が磁歪棒を片持ち支持し、梁の軸方向と磁歪棒の軸方向とが同一である。梁が主に振動する方向と磁歪棒が振動する方向とを一致させることができるので、質量体の振動を磁歪棒の振動に効率良く変換できる。よって、請求項６から８のいずれかの効果に加え、発電量を確保できる効果がある。 According to the power generation system of the ninth aspect, in the power generation device, the support member cantilever-supports the magnetostrictive rod, and the axial direction of the beam and the axial direction of the magnetostrictive rod are the same. Since the direction in which the beam mainly vibrates and the direction in which the magnetostrictive rod vibrates can be matched, the vibration of the mass body can be efficiently converted into the vibration of the magnetostrictive rod. Therefore, in addition to the effect of any one of Claims 6-8, there exists an effect which can ensure the electric power generation amount.

請求項１０記載の発電システムによれば、発電装置は８０Ｈｚ以下の振動のエネルギーを電気エネルギーに変換する。８０Ｈｚ以下の振動は振幅が比較的大きいので、振幅の比較的大きな梁の振動を利用して、弾性部材で支持された質量体の振動を増幅できる。その結果、請求項６から９のいずれかの効果に加え、共振に起因する梁の振動を抑え、且つ、発電量を確保できる効果がある。 According to the power generation system of the tenth aspect, the power generation device converts vibration energy of 80 Hz or less into electric energy. Since the vibration of 80 Hz or less has a relatively large amplitude, the vibration of the mass supported by the elastic member can be amplified using the vibration of the beam having a relatively large amplitude. As a result, in addition to the effect of any one of claims 6 to 9, there is an effect that the vibration of the beam caused by the resonance can be suppressed and the power generation amount can be secured.

第１実施の形態における発電システムの斜視図である。It is a perspective view of the electric power generation system in 1st Embodiment. 発電装置が配置された付属物の断面図である。It is sectional drawing of the accessory by which the electric power generating apparatus is arrange | positioned. 図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線における発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric power generating apparatus in the arrow III-III line of FIG. 図３の矢印ＩＶ−ＩＶ線における発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric power generating apparatus in the arrow IV-IV line of FIG. 付属物の振動の周波数分析結果である。It is a frequency analysis result of the vibration of the accessory. 第２実施の形態における発電システムの発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric power generating apparatus of the electric power generation system in 2nd Embodiment. 図６の矢印ＶＩＩ−ＶＩＩ線における発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric power generating apparatus in the arrow VII-VII line of FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における発電システム１０の斜視図である。図１の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは、それぞれ橋軸方向、橋軸直角方向、鉛直方向を示している。なお、図１は橋１の上部構造が図示されており、橋台や橋脚等の下部構造の図示が省略されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a power generation system 10 according to an embodiment of the present invention. Arrows X, Y, and Z in FIG. 1 indicate a bridge axis direction, a bridge axis perpendicular direction, and a vertical direction, respectively. In FIG. 1, the upper structure of the bridge 1 is shown, and the lower structures such as abutments and piers are not shown.

図１に示すように発電システム１０は、橋１に設置された点検通路１１（付属物）と、点検通路１１に配置された発電装置２０とを備えている。橋１は、車両が通る床版２と、床版２を支持し橋軸方向（Ｘ方向）へ延びる主桁３とを備えている。本実施の形態では、橋１は高架橋を構成するものであり、形鋼により主桁３が形成された鋼板桁橋である。橋１は主桁３間に複数の受梁４が橋軸直角方向（Ｙ方向）へ差し渡されている。なお、主桁３間を連結する橋軸直角方向に延びる横桁や対傾構などの図示は省略する。 As shown in FIG. 1, the power generation system 10 includes an inspection passage 11 (accessory) installed in the bridge 1 and a power generation apparatus 20 disposed in the inspection passage 11. The bridge 1 includes a floor slab 2 through which vehicles pass, and a main girder 3 that supports the floor slab 2 and extends in the bridge axis direction (X direction). In the present embodiment, the bridge 1 constitutes a viaduct, and is a steel plate girder bridge in which a main girder 3 is formed of shape steel. In the bridge 1, a plurality of receiving beams 4 are passed between the main girders 3 in a direction perpendicular to the bridge axis (Y direction). In addition, illustration of the horizontal beam and the tilting structure etc. which extend in the direction perpendicular to the bridge axis connecting the main beams 3 is omitted.

図２は発電装置２０が配置された付属物（点検通路１１）の橋軸方向の断面図である。点検通路１１は点検者などの作業者が床版２や主桁３等の点検や補修を行うための付属物であり、橋軸方向（Ｘ方向）へ延びる板状の歩廊１２と、歩廊１２の両側にそれぞれ立設される鉛直方向（Ｚ方向）へ延びる複数の支柱１３と、支柱１３に支持されて歩廊１２に沿って橋軸方向へ延びる手摺１４とを備えている。歩廊１２は複数の受梁４に支持されるので、歩廊１２（梁）は受梁４を支点とする連続梁を構成する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the accessory (inspection passage 11) in which the power generation device 20 is arranged in the bridge axis direction. The inspection passage 11 is an accessory for an operator such as an inspector to inspect and repair the floor slab 2, the main girder 3, and the like, and includes a plate-like walkway 12 extending in the bridge axis direction (X direction), and a walkway 12. Are provided with a plurality of support pillars 13 extending in the vertical direction (Z direction) and handrails 14 supported by the support pillars 13 and extending along the corridor 12 in the bridge axis direction. Since the walkway 12 is supported by a plurality of receiving beams 4, the walkway 12 (beam) forms a continuous beam with the receiving beam 4 as a fulcrum.

点検通路１１は、剛性が、橋１の剛性より低く設定されており、鉛直方向（Ｚ方向）の剛性が、水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）の剛性より低く設定されている。これにより点検通路１１に橋１の振動が伝達されると、歩廊１２（梁）は受梁４（支点）間で鉛直方向（Ｚ方向）に曲げ振動する。 The inspection passage 11 has a rigidity set lower than that of the bridge 1, and a vertical direction (Z direction) rigidity is set lower than a horizontal direction (X direction and Y direction) rigidity. As a result, when vibration of the bridge 1 is transmitted to the inspection passage 11, the walkway 12 (beam) bends and vibrates in the vertical direction (Z direction) between the receiving beams 4 (fulcrum).

発電装置２０は、点検通路１１の振動エネルギーを電気エネルギーに変換するための装置であり、受梁４（支点）間の歩廊１２の中央に配置される。発電装置２０は横長の直方体の箱型のケース２１と、ケース２１から鉛直方向に延びるアーム２２とを備えている。ケース２１は振動エネルギーを電気エネルギーに変換する変換部４０（後述する）が収納される金属製の部材であり、作業者が一人で持ち運びできる程度の大きさ（本実施の形態では幅１０ｃｍ高さ１０ｃｍ長さ４０ｃｍ程度）に設定されている。ケース２１は長手方向の両端にアーム２２が取り付けられている。アーム２２は、ケース２１が歩廊１２から落下したりケース２１が移動したりしないようにするための部材であり、第１端がケース２１に取り付けられており、第２端（先端）が手摺１４の高さに到達する長さに設定されている。アーム２２は手摺１４に係合するＵ字金具２３（図３参照）が先端に取り付けられている。 The power generation device 20 is a device for converting vibration energy of the inspection passage 11 into electric energy, and is disposed in the center of the corridor 12 between the receiving beams 4 (fulcrum). The power generation device 20 includes a horizontally long rectangular box-shaped case 21 and an arm 22 extending from the case 21 in the vertical direction. The case 21 is a metal member that houses a conversion unit 40 (described later) that converts vibration energy into electrical energy, and is large enough to be carried by an operator alone (in this embodiment, 10 cm wide). 10 cm in length and about 40 cm). The case 21 has arms 22 attached to both ends in the longitudinal direction. The arm 22 is a member for preventing the case 21 from falling from the corridor 12 or moving the case 21, the first end is attached to the case 21, and the second end (tip) is the handrail 14. It is set to the length to reach the height of. The arm 22 has a U-shaped fitting 23 (see FIG. 3) that engages with the handrail 14 attached to the tip.

発電装置２０は、発電した電力を供給するケーブル２４に計測器２５が接続されている。計測器２５は橋１や付属物、周囲環境などに関する各種データを計測する装置である。計測器２５は、橋１（床版２、主桁３等）や付属物の外観（発錆や漏水、コンクリートの亀裂の状態など）の画像データを取得するカメラ、床版２や主桁３等の振動を取得する加速度計、温度や湿度、風速等を計測する温度計や湿度計、風速計などが例示される。本実施の形態では、計測器２５は手摺１４に固定されているが、定点観測が不要な場合は、作業者が計測器２５を手に持って各種データを計測できる。計測器２５により計測されたデータは、計測器２５に接続されたデータロガーやメモリカード等のメモリ（図示せず）に保存したり、計測器２５に接続された送信機を使って外部装置（いずれも図示せず）に無線送信したりすることができる。 In the power generation device 20, a measuring instrument 25 is connected to a cable 24 that supplies generated power. The measuring instrument 25 is a device that measures various data related to the bridge 1, accessories, and the surrounding environment. The measuring instrument 25 is a camera that acquires image data of the appearance of the bridge 1 (floor slab 2, main girder 3 etc.) and accessories (rusting, water leakage, concrete cracks, etc.), floor slab 2 and main girder 3 Examples include accelerometers that acquire vibrations such as thermometers, hygrometers, and anemometers that measure temperature, humidity, and wind speed. In the present embodiment, the measuring instrument 25 is fixed to the handrail 14, but when fixed point observation is unnecessary, the operator can measure various data by holding the measuring instrument 25 in his / her hand. The data measured by the measuring instrument 25 is stored in a memory (not shown) such as a data logger or a memory card connected to the measuring instrument 25, or an external device (using a transmitter connected to the measuring instrument 25). (Both not shown) can be transmitted wirelessly.

図３は図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線における発電装置２０の断面図であり、図４は図３の矢印ＩＶ−ＩＶ線における発電装置２０の断面図である。図３及び図４に示すように発電装置２０は、ケース２１の底に固定された板状のベース板２６と、ベース板２６に固定された弾性部材２７と、弾性部材２７を介してベース板２６に連結された質量体３０と、質量体３０に固定された変換部４０とを備えている。 3 is a cross-sectional view of the power generation device 20 taken along the arrow III-III line in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the power generation device 20 taken along the arrow IV-IV line in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the power generation device 20 includes a plate-like base plate 26 fixed to the bottom of the case 21, an elastic member 27 fixed to the base plate 26, and a base plate via the elastic member 27. The mass body 30 connected to the mass body 26 and the conversion unit 40 fixed to the mass body 30 are provided.

ベース板２６は、平面視が矩形状の横長の金属製の板材である。弾性部材２７は、ゴム状弾性体から構成される粘弾性部材であり、断面Ｌ字状の金属製の固定具２８が第１端に接着され、立方体状の金属製の連結具２９が第２端に接着されている。２つの弾性部材２７は、連結具２９の対向する２面に第２端がそれぞれ接着されることで、連結具２９を頂点にして第１端へ向かってそれぞれ下降する逆Ｖ字状に配置されている。連結具２９は質量体３０の底面の中央に固定され、固定具２８はベース板２６の上面の短手方向（図３左右方向）の両側に固定される。２つの弾性部材２７及び固定具２８並びに連結具２９は、それらを１組として、２組が、ベース板２６の上面の長手方向（図４左右方向）の両側に間隔をあけて固定されている。 The base plate 26 is a horizontally long metal plate having a rectangular shape in plan view. The elastic member 27 is a viscoelastic member made of a rubber-like elastic body, and a metal fixture 28 having an L-shaped cross section is bonded to a first end, and a cubic metal connector 29 is a second. Bonded to the edge. The two elastic members 27 are arranged in an inverted V shape that respectively descends toward the first end with the connection tool 29 as a vertex by bonding the second ends to the two opposing surfaces of the connection tool 29. ing. The coupling tool 29 is fixed to the center of the bottom surface of the mass body 30, and the fixing tool 28 is fixed to both sides of the upper surface of the base plate 26 in the short direction (left and right direction in FIG. 3). Two sets of the two elastic members 27, the fixing tool 28, and the connecting tool 29 are fixed to both sides of the upper surface of the base plate 26 in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 4). .

質量体３０は、横長の直方体状に形成された金属製の部材であり、厚さ（鉛直方向の寸法）が幅（短手方向の寸法）より小さく設定されている。これにより質量体３０を低背化できるので、発電装置２０の重心が高くなることを防止できる。その結果、重心が高くなって発電装置２０の安定性が低下する（転倒し易くなる）ことを抑制できる。 The mass body 30 is a metal member formed in a horizontally long rectangular parallelepiped shape, and has a thickness (vertical dimension) smaller than a width (short dimension). Thereby, since the mass body 30 can be reduced in height, it can prevent that the gravity center of the electric power generating apparatus 20 becomes high. As a result, it is possible to prevent the center of gravity from increasing and the stability of the power generation device 20 from being lowered (easily falling over).

質量体３０は、底面の長手方向（図４左右方向）の両側に連結具２９がそれぞれ固定されることで、弾性部材２７によりベース板２６に弾性支持される。質量体３０は、主に弾性部材２７の圧縮方向および剪断方向に荷重を付加する。弾性部材２７は、それらの合力で質量体３０を支持するので、高い支持荷重を確保できる。 The mass body 30 is elastically supported by the base plate 26 by the elastic member 27 by fixing the coupling tools 29 to both sides of the bottom surface in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 4). The mass body 30 applies a load mainly in the compression direction and the shearing direction of the elastic member 27. Since the elastic member 27 supports the mass body 30 with the resultant force, a high support load can be secured.

床版２の振動が伝達されて歩廊１２が鉛直方向に曲げ振動すると、弾性部材２７に引張力および剪断力の合力が繰り返し作用し質量体３０に鉛直方向（図４上下方向）の大きな加振力が作用する。よって、弾性部材２７及び質量体３０により歩廊１２から発電装置２０に入力される振動を鉛直方向（図４上下方向）に増幅できる。弾性部材２７及び質量体３０は、歩廊１２（梁）の振動を減衰するダイナミックダンパを構成する。但し、質量体３０は、点検者などの作業者が一人で持ち運びができる程度の質量に設定されている。本実施の形態では、ダイナミックダンパの固有振動数は１７Ｈｚに設定されている。 When the vibration of the floor slab 2 is transmitted and the corridor 12 bends and vibrates in the vertical direction, the resultant force of the tensile force and the shearing force repeatedly acts on the elastic member 27 and the mass body 30 is greatly excited in the vertical direction (vertical direction in FIG. 4). Force acts. Therefore, the vibration input to the power generator 20 from the corridor 12 by the elastic member 27 and the mass body 30 can be amplified in the vertical direction (the vertical direction in FIG. 4). The elastic member 27 and the mass body 30 constitute a dynamic damper that attenuates the vibration of the walkway 12 (beam). However, the mass body 30 is set to a mass that allows an operator such as an inspector to carry it alone. In the present embodiment, the natural frequency of the dynamic damper is set to 17 Hz.

発電装置２０は、歩廊１２（梁）の長手方向（図４左右方向、Ｘ方向）に質量体３０の長手方向を一致させるように歩廊１２に配置される。質量体３０は横長の直方体状に形成されているので、質量体３０の短手方向（図３左右方向）が歩廊１２の幅方向に一致する。よって、歩廊１２に設定された発電装置２０が、点検者など作業者の通行を妨げないようにできる。 The power generation device 20 is disposed in the corridor 12 so that the longitudinal direction of the mass body 30 is aligned with the longitudinal direction of the corridor 12 (beam) (left-right direction in FIG. 4, X direction). Since the mass body 30 is formed in a horizontally long rectangular parallelepiped shape, the short direction (the left-right direction in FIG. 3) of the mass body 30 coincides with the width direction of the corridor 12. Therefore, it is possible to prevent the power generation device 20 set in the corridor 12 from obstructing the passage of an operator such as an inspector.

ベース板２６は、変換部４０により生じた電力を充放電できる蓄電池３１が設置されている。計測器２５等による電力消費量が少ないときは、余剰電力を蓄電池３１に充電できる。蓄電池３１は、直流と交流とを変換するパワーコンディショナーや保護回路、制御回路（いずれも図示せず）が内蔵されている。 The base plate 26 is provided with a storage battery 31 that can charge and discharge the electric power generated by the converter 40. When the power consumption by the measuring instrument 25 or the like is small, surplus power can be charged in the storage battery 31. The storage battery 31 includes a power conditioner, a protection circuit, and a control circuit (none of which are shown) that convert direct current and alternating current.

変換部４０は、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する装置であり、磁歪材料（磁性材料の１種）から構成されると共にコイル４１が巻回される磁歪棒４２と、磁性材料から構成される剛性棒４３と、磁歪棒４２及び剛性棒４３の軸方向の第１端に取着される支持部材４４と、磁歪棒４２及び剛性棒４３の軸方向の第２端に取着されるマス部材４５とを備えている。 The conversion unit 40 is a device that converts vibration energy into electric energy, and is composed of a magnetostrictive material (one type of magnetic material), a magnetostrictive rod 42 around which a coil 41 is wound, and a rigidity composed of a magnetic material. The rod 43, the support member 44 attached to the first axial end of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43, and the mass member 45 attached to the second axial end of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43. And.

コイル４１は、銅線から構成される線材（導線）が巻回された筒状の部材であり、磁歪棒４２との間に隙間を設けて磁歪棒４２に外装される。磁歪棒４２及び剛性棒４３は、厚さに対して幅が大きな矩形の軸直角断面を有する長尺板状に形成される。磁歪棒４２及び剛性棒４３は、互いに略同一形状（寸法）に形成されると共に、面積が大きな平面（即ち、幅を含む平面）同士を対向させて平行に鉛直方向（図４上下方向）の上下に配置される。剛性棒４３は、磁歪棒４２より磁歪効果の低い磁性材料から構成される。本実施の形態では、磁歪棒４２は鉄ガリウム合金製であり、剛性棒４３は鉄鋼材料製である。磁歪棒４２及び剛性棒４３は、磁歪棒４２と剛性棒４３との間に取着された永久磁石（図示せず）によってバイアス磁界が加えられており、磁歪棒４２、剛性棒４３及び永久磁石によって磁気閉回路が形成されている。 The coil 41 is a cylindrical member around which a wire (conductive wire) made of copper wire is wound, and is provided on the magnetostrictive rod 42 with a gap provided between the coil 41 and the magnetostrictive rod 42. The magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are formed in a long plate shape having a rectangular right-angle cross section having a large width with respect to the thickness. The magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are formed in substantially the same shape (dimension) with each other, and the planes having a large area (that is, planes including the width) are opposed to each other in the vertical direction (vertical direction in FIG. 4). Arranged vertically. The rigid rod 43 is made of a magnetic material having a magnetostriction effect lower than that of the magnetostrictive rod 42. In the present embodiment, the magnetostrictive rod 42 is made of an iron gallium alloy, and the rigid rod 43 is made of a steel material. The magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are applied with a bias magnetic field by a permanent magnet (not shown) attached between the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43. A magnetic closed circuit is formed.

支持部材４４は質量体３０の上面に固定されている。磁歪棒４２及び剛性棒４３は、質量体３０に対して支持部材４４側を固定端、マス部材４５側を自由端とした状態で設置され、質量体３０の振動に伴って磁歪棒４２及び剛性棒４３が位置する平面（図４紙面）内を振動させて使用される。振動に伴う曲げ変形により軸方向の伸長および収縮が磁歪棒４２及び剛性棒４３に発生することで、磁歪棒４２及び剛性棒４３の軸方向と平行な方向に磁束密度が変化し、コイル４１に電流が発生することで発電が行われる。コイル４１により生じた電力は計測器２５を作動させ、余剰分は蓄電池３１に充電される。 The support member 44 is fixed to the upper surface of the mass body 30. The magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are installed in a state where the support member 44 side is a fixed end and the mass member 45 side is a free end with respect to the mass body 30. It is used by vibrating in the plane (paper surface in FIG. 4) where the rod 43 is located. As the axial deformation and expansion of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 occur due to bending deformation accompanying the vibration, the magnetic flux density changes in a direction parallel to the axial direction of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43, and the coil 41 Electric power is generated by the generation of current. The electric power generated by the coil 41 operates the measuring instrument 25, and the surplus is charged in the storage battery 31.

変換部４０は、マス部材４５の質量、磁歪棒４２及び剛性棒４３のばね定数により主に決まる固有振動数を有する振動体である。変換部４０の共振周波数を質量体３０から与えると、振動が増幅される。その結果、コイル４１を貫く磁束密度の変化が大きくなるので、発生電圧を大きくできる。ダイナミックダンパ（弾性部材２７及び質量体３０）の質量体３０が出力する振動のうち最も大きい振動加速度を示す周波数と、変換部４０の固有振動数とを合致させることで、大きな発生電圧が得られる。なお、橋１の振動によって点検通路１１から発電装置２０に入力される振動は８０Ｈｚ以下なので、変換部４０の固有振動数はその範囲内にチューニングされる。本実施の形態では、変換部４０は固有振動数が１８Ｈｚに設定されている。 The converter 40 is a vibrating body having a natural frequency mainly determined by the mass of the mass member 45 and the spring constants of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43. When the resonance frequency of the converter 40 is given from the mass body 30, vibration is amplified. As a result, the change in magnetic flux density penetrating the coil 41 becomes large, so that the generated voltage can be increased. A large generated voltage can be obtained by matching the frequency indicating the largest vibration acceleration among the vibrations output from the mass body 30 of the dynamic damper (the elastic member 27 and the mass body 30) with the natural frequency of the conversion unit 40. . In addition, since the vibration input into the electric power generating apparatus 20 from the inspection channel | path 11 by the vibration of the bridge 1 is 80 Hz or less, the natural frequency of the conversion part 40 is tuned in the range. In the present embodiment, the converter 40 has a natural frequency set to 18 Hz.

発電装置２０は歩廊１２の振動が弾性部材２７を介して質量体３０に伝達され、質量体３０から振動エネルギーが磁歪棒４２に入力される。磁歪棒４２は耐熱性、耐寒性および耐久性に優れるので、発電の温度依存性を小さくできると共に発電装置２０の耐久性を確保できる。従って、夏季や冬季を問わず年間を通して安定に発電できる。点検通路１１等の付属物は、外気に接触する環境におかれるものが多いので、温度依存性の小さい磁歪棒４２を発電に利用することは好ましい。 In the power generation device 20, the vibration of the walkway 12 is transmitted to the mass body 30 through the elastic member 27, and vibration energy is input from the mass body 30 to the magnetostrictive rod 42. Since the magnetostrictive rod 42 is excellent in heat resistance, cold resistance and durability, the temperature dependency of power generation can be reduced and the durability of the power generation apparatus 20 can be secured. Therefore, it is possible to generate power stably throughout the year regardless of summer or winter. Since many accessories such as the inspection passage 11 are placed in an environment in contact with the outside air, it is preferable to use the magnetostrictive rod 42 having a small temperature dependency for power generation.

質量体３０及び弾性部材２７は歩廊１２（梁）の振動を減衰するダイナミックダンパを構成するので、歩廊１２の固有振動数周辺の共振現象を抑制できる。その結果、点検通路１１の寿命（特に疲労寿命）を向上できる。点検通路１１の振動を低減できるので、点検通路１１の騒音を抑制し、点検通路１１の振動によるボルトの緩みを抑制できる。また、弾性部材２７で支持された質量体３０の振幅を増幅できるので、質量体３０が磁歪棒４２に入力する振動エネルギーを大きくできる。その結果、磁歪棒４２が結合されたダイナミックダンパを有しない場合に比べて発電装置２０の発電量を大きくできる。 Since the mass body 30 and the elastic member 27 constitute a dynamic damper that attenuates the vibration of the walkway 12 (beam), the resonance phenomenon around the natural frequency of the walkway 12 can be suppressed. As a result, the service life (particularly fatigue life) of the inspection passage 11 can be improved. Since vibration in the inspection passage 11 can be reduced, noise in the inspection passage 11 can be suppressed, and loosening of bolts due to vibration in the inspection passage 11 can be suppressed. Further, since the amplitude of the mass body 30 supported by the elastic member 27 can be amplified, the vibration energy input to the magnetostrictive rod 42 by the mass body 30 can be increased. As a result, the power generation amount of the power generation device 20 can be increased as compared with a case where the dynamic damper to which the magnetostrictive rod 42 is coupled is not provided.

なお、質量体３０及び弾性部材２７は、質量体３０の質量、弾性部材２７のばね定数および損失係数を有する１自由度の振動系である。変換部４０は、マス部材４５の質量、磁歪棒４２及び剛性棒４３のばね定数および損失係数を有する１自由度の振動系である。発電装置２０は、１自由度の振動系２つを組み合わせた２自由度の振動系モデルとして考えることができる。発電装置２０は２自由度以上の振動の共振周波数を利用できるので、振動周波数域を拡大できる。即ち、磁歪棒４２が結合されたダイナミックダンパを有しない場合に比べて、発電装置２０は広帯域の共振周波数を利用して振動発電を行うことができる。本実施の形態では、変換部４０と質量体３０及び弾性部材２７との組合せにより、発電装置２０は１６〜２０Ｈｚの振動を利用して振動発電が行われる。 The mass body 30 and the elastic member 27 are a one-degree-of-freedom vibration system having the mass of the mass body 30, the spring constant of the elastic member 27, and a loss coefficient. The converter 40 is a one-degree-of-freedom vibration system having the mass of the mass member 45, the spring constants and loss factors of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43. The power generation device 20 can be considered as a two-degree-of-freedom vibration system model in which two one-degree-of-freedom vibration systems are combined. Since the power generation device 20 can use the resonance frequency of vibration having two or more degrees of freedom, the vibration frequency range can be expanded. That is, compared with a case where the dynamic damper having the magnetostrictive rod 42 coupled thereto is not provided, the power generation apparatus 20 can perform vibration power generation using a broadband resonance frequency. In the present embodiment, by the combination of the conversion unit 40, the mass body 30, and the elastic member 27, the power generation device 20 performs vibration power generation using vibration of 16 to 20 Hz.

この発電システム１０は、橋１に設置された各種の付属物のうち、橋１の剛性より剛性が低い連続梁（歩廊１２）をもつ付属物（点検通路１１）の振動を利用する。発電装置２０は、橋１から伝達された付属物の振動エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、梁（歩廊１２）の支点（受梁４）間に配置される。支点の振幅より梁の支点間の振幅を大きくできるので、梁の支点間に配置された発電装置２０は、大きい振動のエネルギーが入力される。よって、橋１が振動するときの発電量を大きくできる。 This power generation system 10 uses the vibration of an appendage (inspection passage 11) having a continuous beam (walkway 12) whose rigidity is lower than that of the bridge 1 among various appendages installed on the bridge 1. The power generation device 20 converts vibration energy of the appendage transmitted from the bridge 1 into electric energy, and is disposed between the fulcrum (receiving beam 4) of the beam (walkway 12). Since the amplitude between the fulcrums of the beam can be made larger than the amplitude of the fulcrum, the generator 20 arranged between the fulcrums of the beam receives a large vibration energy. Therefore, the power generation amount when the bridge 1 vibrates can be increased.

車両が床版２を走行するときは、一般に、鉛直方向における床版２の変位および加速度が水平方向における床版２の変位および加速度より大きい。付属物（点検通路１１）は、水平方向の剛性より鉛直方向の剛性が低く設定されるので、床版２の振動によって梁（歩廊１２）を鉛直方向に振動させ易くできる。よって、車両の走行によって橋１が振動するときの発電装置２０による発電量を大きくできる。 When the vehicle travels on the floor slab 2, generally, the displacement and acceleration of the floor slab 2 in the vertical direction are larger than the displacement and acceleration of the floor slab 2 in the horizontal direction. Since the attachment (inspection passage 11) is set to have a lower vertical rigidity than a horizontal rigidity, the beam (walkway 12) can be easily vibrated in the vertical direction by the vibration of the floor slab 2. Therefore, the amount of power generated by the power generation device 20 when the bridge 1 vibrates as the vehicle travels can be increased.

発電装置２０は、梁（歩廊１２）の軸方向（Ｘ方向）に質量体３０の長手方向が沿い、梁の軸直角方向（Ｙ方向）に質量体３０の短手方向が沿うように歩廊１２に配置されている。梁（歩廊１２）は複雑かつ多自由度な振動系であるが、弾性部材２７は質量体３０の長手方向の複数箇所（本実施の形態では２か所）で質量体３０を支持するので、梁の軸直角方向を軸にした回転運動（ピッチ）を質量体３０に生じ難くすることができる。梁および質量体３０の振動が磁歪棒４２の振動を阻害し難くできるので、発電装置２０の発電量を確保できる。 The power generation device 20 has the walkway 12 such that the longitudinal direction of the mass body 30 is along the axial direction (X direction) of the beam (walkway 12) and the short direction of the mass body 30 is along the axis perpendicular to the beam (Y direction). Is arranged. Although the beam (walkway 12) is a complex and multi-degree of freedom vibration system, the elastic member 27 supports the mass body 30 at a plurality of locations in the longitudinal direction of the mass body 30 (two locations in the present embodiment). Rotational motion (pitch) about the direction perpendicular to the axis of the beam can be made difficult to occur in the mass body 30. Since the vibration of the beam and the mass body 30 can hardly inhibit the vibration of the magnetostrictive rod 42, the power generation amount of the power generation apparatus 20 can be secured.

発電装置２０は、質量体３０から梁（歩廊１２）の軸直角方向へ向かって斜めに延びる４つの弾性部材２７によって質量体３０を弾性支持する。その結果、梁の軸方向を軸にした回転運動（ロール）を質量体３０に生じ難くすることができる。梁および質量体３０の振動が磁歪棒４２の振動を阻害することを抑制できるので、発電装置２０の発電量をさらに増加できる。 The power generation device 20 elastically supports the mass body 30 by four elastic members 27 that extend obliquely from the mass body 30 in the direction perpendicular to the axis of the beam (the walkway 12). As a result, it is possible to make it difficult for the mass body 30 to generate a rotational motion (roll) about the axial direction of the beam. Since it can suppress that the vibration of a beam and the mass body 30 inhibits the vibration of the magnetostrictive rod 42, the electric power generation amount of the electric power generating apparatus 20 can further be increased.

発電装置２０は質量体３０の下方にベース板２６が配置される。弾性部材２７は質量体３０の短手方向の中心から質量体３０の短手方向の両側へ向かって下降傾斜し、下端がベース板２６と結合する。弾性部材２７は質量体３０を剪断方向および圧縮方向の合力で弾性支持する。弾性部材２７に引張力を作用し難くできるので、弾性部材２７の耐久性を向上できる。さらに、弾性部材２７を略Ｖ型に配置することで、梁の軸方向の直線運動、及び、梁の軸方向を軸にした回転運動（ロール）を質量体３０に生じ難くする効果を大きくできるので、質量体３０の振動モードを単純化できる。 In the power generation device 20, a base plate 26 is disposed below the mass body 30. The elastic member 27 is inclined downward from the center in the short direction of the mass body 30 toward both sides in the short direction of the mass body 30, and the lower end is coupled to the base plate 26. The elastic member 27 elastically supports the mass body 30 with a resultant force in the shearing direction and the compression direction. Since the tensile force can hardly be applied to the elastic member 27, the durability of the elastic member 27 can be improved. Furthermore, by arranging the elastic member 27 in a substantially V shape, it is possible to increase the effect of making it difficult for the mass body 30 to generate linear motion in the axial direction of the beam and rotational motion (roll) about the axial direction of the beam. Therefore, the vibration mode of the mass body 30 can be simplified.

発電装置２０は支持部材４４が磁歪棒４２を片持ち支持する。磁歪棒４２及び剛性棒４３は質量体３０の長手方向に軸方向を一致させるように支持部材４４を介して質量体３０に固定され、且つ、磁歪棒４２及び剛性棒４３は鉛直方向（図４上下方向）の上下に配置される。よって、梁（歩廊１２）の軸方向と磁歪棒４２の軸方向とを同じにできる。梁（歩廊１２）が主に振動する方向と磁歪棒４２が振動する方向とを一致させることができるので、質量体３０の振動を磁歪棒４２の振動に効率良く変換できる。発電装置２０は質量体３０及び弾性部材２７により歩廊１２の振動エネルギーを増幅できるので、質量体３０及び弾性部材２７を有しない発電装置に比べて発電量を大きくできる。よって、発電装置２０の発電量を確保できる。 In the power generation apparatus 20, the support member 44 cantilever-supports the magnetostrictive rod 42. The magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are fixed to the mass body 30 via the support member 44 so that the axial direction coincides with the longitudinal direction of the mass body 30, and the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are in the vertical direction (FIG. 4). It is arranged above and below (vertical direction). Therefore, the axial direction of the beam (walkway 12) and the axial direction of the magnetostrictive rod 42 can be made the same. Since the direction in which the beam (walkway 12) mainly vibrates and the direction in which the magnetostrictive rod 42 vibrate can be matched, the vibration of the mass body 30 can be efficiently converted into the vibration of the magnetostrictive rod 42. Since the power generation device 20 can amplify the vibration energy of the corridor 12 by the mass body 30 and the elastic member 27, the power generation amount can be increased as compared with a power generation device that does not have the mass body 30 and the elastic member 27. Therefore, the power generation amount of the power generation device 20 can be ensured.

発電装置２０は、作業者が一人で持ち運び可能な程度の大きさ及び質量（約１０ｋｇ以下）に設定されているので、橋１ごとに発電装置２０を設置しなくても、発電装置２０を持ち運んで発電システム１０を簡易に構築できる。また、計測器２５を用いてデータを採取する必要のある橋１に発電装置２０を複数台設置して、複数の発電システム１０を構築することもできる。即ち、発電装置２０が持ち運び可能なので、必要に応じて必要な箇所に発電システム１０を自在に構築できる。 Since the power generation device 20 is set to a size and mass (about 10 kg or less) that can be carried by an operator alone, the power generation device 20 can be carried without installing the power generation device 20 for each bridge 1. Thus, the power generation system 10 can be easily constructed. In addition, a plurality of power generation systems 10 can be constructed by installing a plurality of power generation devices 20 on the bridge 1 where it is necessary to collect data using the measuring instrument 25. That is, since the power generation device 20 can be carried, the power generation system 10 can be freely constructed at a necessary location as necessary.

発電装置２０は梁（歩廊１２）の上に置かれた状態で梁の振動エネルギーが下方から入力されるので、発電装置２０の設置を容易にできる。発電装置２０はベース板２６に質量体３０が弾性支持されているので、質量体３０を錘の代りにできる。錘として機能する質量体３０によって、歩廊１２の上に置かれた発電装置２０が歩廊１２の振動で勝手に移動してしまうことを防止できる。よって、歩廊１２に置くだけで発電装置２０の設置を完了できる。 Since the power generation device 20 is placed on the beam (the walkway 12), the vibration energy of the beam is input from below, so that the power generation device 20 can be easily installed. Since the mass body 30 is elastically supported by the base plate 26 in the power generation device 20, the mass body 30 can be used instead of the weight. The mass body 30 functioning as a weight can prevent the power generation device 20 placed on the walkway 12 from moving freely due to vibration of the walkway 12. Therefore, the installation of the power generation device 20 can be completed simply by placing it on the walkway 12.

梁（歩廊１２）の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する変換部４０がケース２１に収容され、ケース２１に第１端が固定されるアーム２２の第２端が付属物（手摺１４）に取り付けられる。アーム２２が付属物（手摺１４）に取り付けられるので、梁（歩廊１２）の上に置かれた発電装置２０が落下したり転倒したりすることを防止できる。 A conversion unit 40 that converts vibration energy of the beam (walkway 12) into electrical energy is accommodated in the case 21, and the second end of the arm 22 whose first end is fixed to the case 21 is attached to the accessory (handrail 14). . Since the arm 22 is attached to the accessory (handrail 14), it is possible to prevent the power generation device 20 placed on the beam (the walkway 12) from falling or falling.

発電装置２０は８０Ｈｚ以下、好ましくは４０Ｈｚ以下の振動のエネルギーを電気エネルギーに変換するように弾性部材２７、質量体３０、磁歪棒４２、剛性棒４３及びマス部材４５がチューニングされている。８０Ｈｚ以下の振動は振幅が比較的大きいので、振幅の比較的大きな梁（歩廊１２）の振動を利用して、弾性部材２７で支持された質量体３０の振動を増幅できる。その結果、共振に起因する梁（歩廊１２）の振動を抑え、且つ、発電量を確保できる。 In the power generation device 20, the elastic member 27, the mass body 30, the magnetostrictive rod 42, the rigid rod 43, and the mass member 45 are tuned so as to convert vibration energy of 80 Hz or less, preferably 40 Hz or less into electric energy. Since the vibration of 80 Hz or less has a relatively large amplitude, the vibration of the mass body 30 supported by the elastic member 27 can be amplified by using the vibration of the beam (the corridor 12) having a relatively large amplitude. As a result, it is possible to suppress vibration of the beam (walkway 12) caused by resonance and to secure a power generation amount.

図５を参照して発電装置２０を設置した付属物の振動減衰効果について説明する。発電装置２０は、ダイナミックダンパ（弾性部材２７及び質量体３０）の固有振動数が１７Ｈｚ、変換部４０の固有振動数が１８Ｈｚに設定されている。図５は振動分析計（ＶＡ−１２、リオン株式会社製）による付属物の振動の周波数分析結果である。振動分析計に圧電式加速度ピックアップを接続し、道路の高架橋に設置された点検通路（付属物）の歩廊１２の上面の振動を測定した。図５では、点検通路の歩廊１２（支点（受梁４）と支点との間）に発電装置２０を置かないとき（比較例）を破線、歩廊１２に発電装置２０を置いたとき（実施例）を実線で示した。周波数分析の結果、歩廊１２に１０〜３０Ｈｚ，４０〜７０Ｈｚの振動が発生していること、即ち点検通路から発電装置２０に入力される振動は８０Ｈｚ以下であり、４０Ｈｚ以下の振動は加速度が大きいことがわかった。さらに、歩廊１２に発電装置２０を置くことによって１０〜３０Ｈｚの振動（加速度）を大幅に減衰できることがわかった。 With reference to FIG. 5, the vibration damping effect of the accessory in which the power generator 20 is installed will be described. In the power generation apparatus 20, the natural frequency of the dynamic damper (the elastic member 27 and the mass body 30) is set to 17 Hz, and the natural frequency of the conversion unit 40 is set to 18 Hz. FIG. 5 shows the frequency analysis result of the vibration of the accessory using a vibration analyzer (VA-12, manufactured by Lion Co., Ltd.). A piezoelectric accelerometer was connected to the vibration analyzer, and the vibration of the upper surface of the walkway 12 in the inspection passage (accessory) installed on the viaduct of the road was measured. In FIG. 5, when the power generation device 20 is not placed on the walkway 12 (between the fulcrum (receiving beam 4) and the fulcrum) of the inspection passage (comparative example), the broken line is shown, and when the power generation device 20 is placed on the walkway 12 (Example) ) Is indicated by a solid line. As a result of frequency analysis, vibrations of 10 to 30 Hz and 40 to 70 Hz are generated in the corridor 12, that is, vibrations input to the power generation device 20 from the inspection passage are 80 Hz or less, and vibrations of 40 Hz or less have a large acceleration. I understood it. Furthermore, it has been found that the vibration (acceleration) of 10 to 30 Hz can be greatly attenuated by placing the power generation device 20 in the corridor 12.

この測定とは別に、振動分析計（ＶＡ−１２）により歩廊１２の加速度を約６秒間測定したところ、歩廊１２に発電装置２０を置くことによって加速度のピーク値の平均を約１／２にできることがわかった。この間、発電装置２０は歩廊１２の振動を減衰する一方で、０．５〜３Ｖ程度の発電を行った。以上の実施例によれば、発電システム１０によって付属物（歩廊１２）の振動を抑え、且つ、発電量を確保できることが明らかになった。 Separately from this measurement, when the acceleration of the corridor 12 was measured for about 6 seconds using a vibration analyzer (VA-12), the average peak value of acceleration can be reduced to about ½ by placing the power generator 20 in the corridor 12. I understood. During this time, the power generation device 20 attenuated the vibration of the corridor 12, while generating power of about 0.5 to 3V. According to the above embodiment, it has been clarified that the power generation system 10 can suppress the vibration of the appendage (the corridor 12) and can secure the power generation amount.

図６及び図７を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、発電装置２０の質量体３０を弾性支持する弾性部材２７が、質量体３０の短手方向の中心から質量体３０の短手方向（梁の軸直角方向）の両側へ向かって下降傾斜する場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、質量体５３の短手方向の側面から梁（歩廊１２）の軸直角方向の両側（横方向）へ向かって延びる場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the elastic member 27 that elastically supports the mass body 30 of the power generation device 20 extends from the center in the short direction of the mass body 30 to both sides in the short direction of the mass body 30 (perpendicular to the beam axis). The case where the vehicle is inclined downward is described. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which the mass body 53 extends from the side surface in the short direction toward both sides (lateral direction) in the direction perpendicular to the axis of the beam (walkway 12). In addition, about the part same as the part demonstrated in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the following description is abbreviate | omitted.

図６は第２実施の形態における発電システムの発電装置５０の断面図であり、図７は図６の矢印ＶＩＩ−ＶＩＩ線における発電装置５０の断面図である。発電装置５０は、第１実施の形態で説明した発電システム１０の発電装置２０に代えて設置される。なお、図６及び図７では、ケース２１に取り付けられたアーム２２（図３及び図４参照）の図示が省略されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the power generation device 50 of the power generation system according to the second embodiment, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the power generation device 50 taken along line VII-VII in FIG. The power generation device 50 is installed in place of the power generation device 20 of the power generation system 10 described in the first embodiment. 6 and 7, the illustration of the arm 22 (see FIGS. 3 and 4) attached to the case 21 is omitted.

図６及び図７に示すように発電装置５０は、ベース板２６の長手方向（図６左右方向）の縁に設けられた互いに対面する壁部５１と、壁部５１の内面に端部がそれぞれ接着された一対の弾性部材５２と、弾性部材５２の端部が側面に接着された質量体５３と、質量体５３に固定された変換部４０とを備えている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the power generation device 50 includes a wall 51 facing each other provided at the edge of the base plate 26 in the longitudinal direction (left and right in FIG. 6), and an end on the inner surface of the wall 51. A pair of bonded elastic members 52, a mass body 53 in which an end portion of the elastic member 52 is bonded to a side surface, and a conversion unit 40 fixed to the mass body 53 are provided.

壁部５１は、弾性部材５２によって質量体５３を弾性支持するための側面視が矩形状の横長の板材である。弾性部材５２は、ゴム状弾性体から構成される粘弾性部材である。一対の弾性部材５２はそれらを１組として、２組が壁部５１の長手方向（図７左右方向）の両側に間隔をあけて固定されている。質量体５３は、長手方向（図７左右方向）の両側が、弾性部材５２により壁部５１に弾性支持される。質量体５３は、主に弾性部材５２の剪断方向に荷重を付加する。床版２（図１参照）の振動が伝達されて歩廊１２が鉛直方向に曲げ振動すると、弾性部材５２に剪断力が繰り返し作用し質量体５３に鉛直方向（図７上下方向）の大きな加振力が作用する。 The wall portion 51 is a horizontally long plate material that is rectangular in a side view for elastically supporting the mass body 53 by the elastic member 52. The elastic member 52 is a viscoelastic member made of a rubber-like elastic body. The pair of elastic members 52 are fixed to each other, with two sets being spaced apart on both sides in the longitudinal direction of the wall 51 (the left-right direction in FIG. 7). Both sides of the mass body 53 in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 7) are elastically supported by the wall portion 51 by the elastic member 52. The mass body 53 applies a load mainly in the shearing direction of the elastic member 52. When the vibration of the floor slab 2 (see FIG. 1) is transmitted and the corridor 12 bends and vibrates in the vertical direction, a shearing force repeatedly acts on the elastic member 52 and the mass 53 is greatly excited in the vertical direction (vertical direction in FIG. 7). Force acts.

発電装置５０は、梁（歩廊１２）の軸方向（長手方向）に質量体５３の長手方向が沿い、梁の軸直角方向（短手方向）に質量体５３の短手方向が沿うように歩廊１２に配置される。梁（歩廊１２）は複雑かつ多自由度な振動系であるが、弾性部材５２は質量体５３の長手方向の複数箇所（本実施の形態では２か所）で質量体５３を支持するので、梁の軸直角方向を軸にした回転運動（ピッチ）を質量体５３に生じ難くすることができる。 The power generation device 50 has a corridor such that the longitudinal direction of the mass body 53 is along the axial direction (longitudinal direction) of the beam (the walkway 12), and the short direction of the mass body 53 is along the perpendicular direction (short direction) of the beam. 12 is arranged. Although the beam (walkway 12) is a complex and multi-degree-of-freedom vibration system, the elastic member 52 supports the mass body 53 at a plurality of locations in the longitudinal direction of the mass body 53 (two locations in the present embodiment). Rotational motion (pitch) about the direction perpendicular to the axis of the beam can be made difficult to occur in the mass body 53.

発電装置５０は、質量体５３の側面から梁（歩廊１２）の軸直角方向へ向かって延びる４つの弾性部材５２によって質量体５３を弾性支持するので、梁の軸方向を軸にした回転運動（ロール）を質量体５３に生じ難くすることができる。梁および質量体５３の振動が磁歪棒４２の振動を阻害し難くできるので、発電装置５０の発電量を確保できる。 Since the power generation device 50 elastically supports the mass body 53 by the four elastic members 52 extending from the side surface of the mass body 53 toward the direction perpendicular to the axis of the beam (the walkway 12), Roll) can be made difficult to occur in the mass body 53. Since the vibration of the beam and the mass body 53 can hardly inhibit the vibration of the magnetostrictive rod 42, the power generation amount of the power generation device 50 can be secured.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、発電装置２０，５０のケース２１の大きさ等は一例であり、適宜設定できる。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the size of the case 21 of the power generation devices 20 and 50 is an example and can be set as appropriate.

上記実施の形態では、橋１（鋼板桁橋）に発電システム１０を構築する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、鋼箱桁橋に発電システムを構築することは当然可能である。鋼桁橋に限るものではなく、鋼トラス橋、アーチ橋、ラーメン橋等の他の鋼橋に発電システムを適用することは当然可能である。鋼橋だけでなく、発電システムを鉄筋コンクリート橋に適用することも当然可能である。発電システム１０は道路橋や鉄道橋など種々の橋に構築できる。また、高架橋に発電システム１０を構築することに限定するものではなく、橋梁に発電システム１０を構築することは当然可能である。 Although the case where the power generation system 10 is constructed on the bridge 1 (steel plate girder bridge) has been described in the above embodiment, the present invention is not necessarily limited to this, and it is naturally possible to construct the power generation system on the steel box girder bridge. is there. Of course, the power generation system can be applied to other steel bridges such as steel truss bridges, arch bridges, and ramen bridges. It is naturally possible to apply the power generation system not only to steel bridges but also to reinforced concrete bridges. The power generation system 10 can be constructed on various bridges such as road bridges and railway bridges. Moreover, it is not limited to constructing the power generation system 10 on a viaduct, and it is naturally possible to construct the power generation system 10 on a bridge.

上記実施の形態では、発電装置２０，５０を配置する付属物が、主桁３（鋼板）間に設置される点検通路１１の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の付属物に発電装置２０，５０を設置することは当然可能である。箱桁が床版２を支持する橋の場合は箱桁の内部を通路にできるので、わざわざ点検通路を設けなくても箱桁の内部の通路に発電装置２０，５０を設置できる。箱桁の内部の通路が付属物を構成し、橋台や橋脚で支持された箱桁は連続梁を構成する。当然のことながら、箱桁の外部に点検通路を設けることは可能である。箱桁の外部に設けられた点検通路を使って発電システム１０を構築できる。 In the said embodiment, although the accessory which arrange | positions the electric power generating apparatus 20 and 50 demonstrated the case of the inspection channel | path 11 installed between the main girders 3 (steel plate), it is not necessarily restricted to this, Others It is naturally possible to install the power generators 20 and 50 in the attachment. In the case where the box girder is a bridge that supports the floor slab 2, the inside of the box girder can be used as a passage. Therefore, the power generators 20 and 50 can be installed in the passage inside the box girder without the need to provide an inspection passage. The passage inside the box girder constitutes an appendage, and the box girder supported by the abutment or pier constitutes a continuous beam. As a matter of course, it is possible to provide an inspection passage outside the box girder. The power generation system 10 can be constructed using an inspection passage provided outside the box girder.

上記実施の形態では、点検通路１１が受梁４に支持される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、横梁や対傾構などに受け台を設け、その受け台によって点検通路１１を支持することは可能である。また、受梁４や受け台に点検通路１１が支持されるものに限定するものではなく、横梁や対傾構などから吊り下げられた吊下部材を設け、その吊下部材によって点検通路１１（歩廊１２）を支持することは可能である。受け台や吊下部材はいずれも歩廊１２の支点である。 In the above-described embodiment, the case where the inspection passage 11 is supported by the receiving beam 4 has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a receiving stand is provided on a horizontal beam or an inclined frame, and the inspection passage 11 is provided by the receiving stand. It is possible to support Moreover, it is not limited to what the inspection path 11 is supported by the receiving beam 4 or a receiving stand, The suspension member suspended from a horizontal beam, a diagonal structure, etc. is provided, and the inspection path 11 (walkway) is provided by the suspension member. It is possible to support 12). The cradle and the suspension member are both fulcrums of the walkway 12.

他の付属物としては、橋１の上部構造の橋軸直角方向に延びる点検通路；橋軸方向に敷設された通信用ケーブルや電源線用ケーブルを支持するケーブルラック；床版２から点検通路１１に昇降するための昇降梯子、タラップ及び階段；作業員の待避所として使用できる橋側歩道が挙げられる。ケーブルラックは通常は点検通路１１と並んで設置されるので、作業者は点検通路１１からケーブルラックに発電装置２０，５０を配置できる。 As other accessories, an inspection passage extending in a direction perpendicular to the bridge axis of the superstructure of the bridge 1; a cable rack for supporting communication cables and power line cables laid in the bridge axis direction; Elevating ladders, ramps and stairs for ascending and descending; bridge sidewalks that can be used as workers' shelters. Since the cable rack is usually installed side by side with the inspection passage 11, the operator can arrange the power generation devices 20, 50 from the inspection passage 11 to the cable rack.

橋１の下部構造（図示せず）に設置される付属物としては、橋台や橋脚回りの点検通路；地表から点検通路に昇降するための昇降梯子、タラップ及び階段が挙げられる。下部構造に設置される付属物も上部構造から振動が伝達される場合には発電システム１０を構築できる。 The accessories installed in the lower structure (not shown) of the bridge 1 include an abutment and an inspection passage around the pier; a lifting ladder, a lap and a stair for moving up and down from the ground surface to the inspection passage. The power generation system 10 can be constructed when vibrations are also transmitted from the upper structure to the accessory installed in the lower structure.

点検のための付属物ではないが、他の付属物として床版２に設置された防音壁、主桁３などに設置される雨樋や排水管が挙げられる。作業者は床版２から防音壁に発電装置２０，５０を設置することができ、点検通路１１や箱桁の内部の通路から雨樋や排水管に発電装置２０を設置できる。 Although it is not an accessory for inspection, other accessories include a sound barrier installed on the floor slab 2, a rain gutter installed on the main girder 3 and the like, and a drain pipe. The operator can install the power generation devices 20 and 50 from the floor slab 2 to the soundproof wall, and can install the power generation device 20 from the inspection passage 11 or the passage inside the box girder to the gutter or the drain pipe.

上記実施の形態では、点検通路１１により、歩廊１２（梁）が受梁４を支点とする連続梁を構成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、点検通路１１以外の他の付属物（ケーブルラック、昇降梯子、タラップ、階段、橋側歩道、防音壁、雨樋、排水管など）であっても、３点以上の支点で梁を支持すれば連続梁を構成する。 In the above embodiment, the case where the walkway 12 (beam) forms a continuous beam with the receiving beam 4 as a fulcrum by the inspection passage 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other than the inspection passage 11 Even if it is an attachment (cable rack, elevating ladder, turret, stairs, bridge sidewalk, soundproof wall, gutter, drain pipe, etc.), it will form a continuous beam if it is supported by three or more fulcrums.

上記実施の形態では、連続梁を構成する梁（歩廊１２）に発電装置２０，５０を配置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。タラップや階段等のように２つの支点で梁（踏板）が支持される両端支持梁を構成する付属物であっても、その梁（踏板）に発電装置２０，５０を配置することは当然可能である。 In the above-described embodiment, the case where the power generation devices 20 and 50 are arranged on the beams (the walkway 12) constituting the continuous beam has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it is possible to place the power generators 20 and 50 on the beam (tread) even if it is an accessory that constitutes a support beam that supports the beam (tread) at two fulcrums, such as a trap or a staircase. It is.

上記実施の形態では、橋１に既設の付属物（点検通路、ケーブルラック、昇降梯子、タラップ、階段、橋側歩道、防音壁、雨樋、排水管など）を用いて発電システム１０を構築する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。板材（梁）を２点以上の支点で支持した、発電装置２０，５０を配置するための専用の付属物を橋１に設置することは当然可能である。板材（梁）を支持する支点は、主桁３、横桁、対傾構などの任意の構造物や点検通路１１等の付属物に固定することができる。板材（梁）を固定する手段は、ボルト等の締結部材、磁石などの吸着部材などの着脱可能な部材を用いることができる。板材（梁）を固定した後、取り外さなくても良い場合には、溶接等によって板材（梁）を固定できる。 In the above embodiment, the power generation system 10 is constructed by using existing accessories (inspection passages, cable racks, lifting ladders, turrets, stairs, bridge sidewalks, soundproof walls, rain gutters, drain pipes, etc.) on the bridge 1. Although the case has been described, the present invention is not necessarily limited to this. Of course, it is possible to install a dedicated accessory for placing the power generation devices 20 and 50 on the bridge 1 that supports the plate material (beam) at two or more fulcrums. The fulcrum that supports the plate material (beam) can be fixed to an arbitrary structure such as the main girder 3, the horizontal girder, and the anti-tilt structure, or an accessory such as the inspection passage 11. As a means for fixing the plate material (beam), a detachable member such as a fastening member such as a bolt or an adsorbing member such as a magnet can be used. If it is not necessary to remove the plate material (beam) after fixing it, the plate material (beam) can be fixed by welding or the like.

上記実施の形態では、歩廊１２に設置された発電装置２０，５０のアーム２２がＵ字金具２３によって手摺１４に固定される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。Ｕ字金具２３の代りに、他の手段によってアーム２２を手摺２４に固定することは当然可能である。他の手段としては、例えばベルト、ロープ等が例示される。また、アーム２２の先端（第２端）をＵ字状に曲げ、その曲げた部分を手摺１４に引掛けてアーム２２を固定することは可能である。 In the above embodiment, the case where the arms 22 of the power generation devices 20 and 50 installed in the corridor 12 are fixed to the handrail 14 by the U-shaped metal fitting 23 is described, but the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it is possible to fix the arm 22 to the handrail 24 by other means instead of the U-shaped fitting 23. Examples of other means include a belt and a rope. Further, the arm 22 can be fixed by bending the tip (second end) of the arm 22 into a U shape and hooking the bent portion on the handrail 14.

上記実施の形態では、歩廊１２（連絡通路１１）に発電装置２０，５０を置き、アーム２２を手摺１４（連絡通路１１）に固定する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、歩廊１２（連絡通路１１）に発電装置２０，５０を置き、アーム２２を支柱１３（連絡通路１１）に固定することは当然可能である。また、連絡通路１１にケーブルラックが並んで設けられている場合には、ケース２１に対してアームを延ばす方向を変更し、歩廊１２（連絡通路１１）に発電装置２０，５０を置き、アームをケーブルラックに固定することは当然可能である。逆に、ケーブルラックに発電装置２０，５０を置き、アームを連絡通路１１に固定することは当然可能である。 In the above-described embodiment, the case where the power generation devices 20 and 50 are placed in the walkway 12 (the communication passage 11) and the arm 22 is fixed to the handrail 14 (the communication passage 11) is described, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, it is naturally possible to place the power generation devices 20 and 50 in the walkway 12 (communication passage 11) and fix the arm 22 to the column 13 (communication passage 11). Further, when the cable rack is provided side by side in the communication passage 11, the direction in which the arm is extended with respect to the case 21 is changed, the power generation devices 20, 50 are placed in the walkway 12 (connection passage 11), and the arm is attached. It is of course possible to fix it to the cable rack. Conversely, it is naturally possible to place the power generation devices 20 and 50 on the cable rack and fix the arm to the communication passage 11.

上記実施の形態では、変換部４０を構成する磁歪棒４２にコイル４１を巻回する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるのもではなく、磁歪棒４２と剛性棒４３の両者にそれぞれコイルを巻回しても良い。なお、この場合には磁歪棒４２と剛性棒４３を同じ磁歪材料から構成する（即ち、剛性棒４３を磁歪棒４２よりも磁歪効果の低い材料で構成する必要はない）。また、筒型のコイル４１に限られるものではなく、平面コイルを採用することは当然可能である。 In the above-described embodiment, the case where the coil 41 is wound around the magnetostrictive rod 42 constituting the conversion unit 40 has been described. However, the present invention is not limited to this, and both the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 have coils. May be wound. In this case, the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are made of the same magnetostrictive material (that is, the rigid rod 43 need not be made of a material having a magnetostriction effect lower than that of the magnetostrictive rod 42). Moreover, it is not restricted to the cylindrical coil 41, Of course, it is possible to employ | adopt a planar coil.

上記実施の形態では、磁歪棒４２と剛性棒４３との間に永久磁石が配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、永久磁石に代えて、電磁石を利用するものを採用できる。また、系外からの磁場により磁気回路に漏れ磁束が発生する構成であれば、磁歪棒４２や剛性棒４３から離れた位置に磁石を配置した構成とすることは可能である。また、永久磁石や電磁石の起磁力により磁歪棒４２及び剛性棒４３にバイアス磁界を印加するバックヨークを設けることも可能である。 In the above-described embodiment, the case where the permanent magnet is disposed between the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, instead of a permanent magnet, an electromagnet can be used. Further, if a magnetic flux from the outside of the system generates a leakage magnetic flux in the magnetic circuit, it is possible to adopt a configuration in which magnets are arranged at positions away from the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43. Further, it is possible to provide a back yoke that applies a bias magnetic field to the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 by the magnetomotive force of a permanent magnet or electromagnet.

上記実施の形態では、磁歪棒４２及び剛性棒４３の寸法（即ち、厚さ及び幅）を略同一とする場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、磁歪棒４２の寸法に対し、剛性棒４３の寸法を異なる値（厚さ及び幅の一方のみ又は両方が異なる値）としても良い。 In the above-described embodiment, the case where the dimensions (that is, the thickness and the width) of the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are substantially the same has been described. The dimensions of the rigid rod 43 may be different values (only one or both of the thickness and width are different).

上記実施の形態では、磁歪棒４２及び剛性棒４３を断面矩形に形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形状とすることは当然可能である。他の形状としては、断面方形、断面円形、断面楕円形、断面多角形（例えば、断面六角形）などが例示される。 In the above embodiment, the case where the magnetostrictive rod 42 and the rigid rod 43 are formed to have a rectangular cross section has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and other shapes are naturally possible. Examples of other shapes include a square cross section, a circular cross section, an elliptical cross section, and a polygonal cross section (for example, a hexagonal cross section).

なお、例えば、磁歪棒４２等を断面円形としたことで、永久磁石と線接触となり、接触面積が確保できない場合には、永久磁石の寸法または起磁力を大きくするか、或いは、磁歪棒４２等と永久磁石との間に磁性体からなり両者の形状に対応した形状（即ち、両者に面接触する形状）のスペーサを介在させ、接触面積を確保することが好ましい。これらにより、付与可能なバイアス磁界の増加を図ることができるからである。 For example, if the magnetostrictive rod 42 or the like has a circular cross section, the permanent magnet is brought into line contact, and if the contact area cannot be secured, the size or magnetomotive force of the permanent magnet is increased, or the magnetostrictive rod 42 or the like. It is preferable to secure a contact area by interposing a spacer made of a magnetic material between the magnet and the permanent magnet and having a shape corresponding to both shapes (that is, a shape in surface contact with both). This is because the bias magnetic field that can be applied can be increased.

上記実施の形態では、磁歪材料製の磁歪棒（磁歪素子）を使用した発電装置２０，５０を備える発電システム１０について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、振動エネルギーを利用する他の発電装置を採用することは当然可能である。他の発電装置としては、例えば圧電素子や電歪素子を使用するものが挙げられる。 In the above-described embodiment, the power generation system 10 including the power generation devices 20 and 50 using magnetostrictive rods (magnetostrictive elements) made of a magnetostrictive material has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and other types that use vibration energy are used. Of course, it is possible to employ a power generator. Examples of other power generation apparatuses include those using a piezoelectric element or an electrostrictive element.

圧電素子や電歪素子などの磁歪素子（磁歪棒４２）以外の素子を使用する場合であっても、発電装置は、歪が生じるように素子が振動する方向と、質量体３０，５３を支持する弾性部材２７，５２が質量体３０，５３から延びる方向を含む面とを直交させる。質量体３０，５３が振動する方向と素子が振動する方向とを一致させることができるので、質量体３０，５３の振動を素子の振動に効率良く伝達し、素子に歪を与えることができる。その結果、発電量を確保できる。 Even when an element other than a magnetostrictive element (magnetostrictive rod 42) such as a piezoelectric element or an electrostrictive element is used, the power generator supports the mass bodies 30 and 53 in a direction in which the element vibrates so as to generate strain. The elastic members 27 and 52 to be made are orthogonal to the plane including the direction extending from the mass bodies 30 and 53. Since the direction in which the mass bodies 30 and 53 vibrate can coincide with the direction in which the element vibrates, the vibration of the mass bodies 30 and 53 can be efficiently transmitted to the vibration of the element, and the element can be distorted. As a result, the amount of power generation can be secured.

１橋
４受梁（支点）
１０発電システム
１１点検通路（付属物）
１２歩廊（梁）
２０，５０発電装置
２１ケース
２２アーム
２５計測器
２６ベース板
２７，５２弾性部材
３０，５３質量体
４０変換部
４２磁歪棒
４４支持部材 1 Bridge 4 Receiving beam (fulcrum)
10 Power generation system 11 Inspection passage (accessory)
12 Walkway (beam)
20, 50 Power generation device 21 Case 22 Arm 25 Measuring instrument 26 Base plate 27, 52 Elastic member 30, 53 Mass body 40 Conversion unit 42 Magnetostrictive rod 44 Support member

Claims

The accessories installed on the bridge,
A power generation device that converts vibration energy of the appendage to which vibration is transmitted from the bridge into electrical energy;
The appendage includes a continuous beam or a both-end support beam having rigidity lower than that of the bridge,
The power generation system is arranged between the fulcrums of the beams.

The power generation system according to claim 1, wherein the attachment has a lower vertical rigidity than a horizontal rigidity.

The power generation system according to claim 1 or 2, wherein the power generation device is set to have a size and a mass that can be carried by an operator.

4. The power generation system according to claim 1, wherein vibration energy of the beam is input from below while the power generation device is placed on the beam.

The power generation device includes a conversion unit that converts vibration energy of the beam into electrical energy;
A case for accommodating the conversion unit;
The power generation system according to claim 4, further comprising: an arm that has a first end fixed to the case and a second end attached to the accessory.

The power generator includes a mass body to which vibration of the beam is transmitted through an elastic member,
Comprising a magnetostrictive rod made of a magnetostrictive material to which vibration energy is input from the mass body, and transforming deformation of the magnetostrictive rod into electrical energy,
The power generation system according to claim 1, wherein the mass body and the elastic member constitute a dynamic damper that attenuates vibration of the beam.

The mass body is formed such that the length in the longitudinal direction along the axial direction of the beam is larger than the length in the lateral direction along the direction perpendicular to the axis of the beam,
The power generation system according to claim 6, wherein the elastic member supports the mass body at a plurality of locations in a longitudinal direction of the mass body.

The power generation device includes a base plate disposed below the mass body,
The power generation system according to claim 7, wherein the elastic member is inclined downward from a center of the mass body in a short direction toward both sides of the mass body in a short direction, and a lower end is coupled to the base plate. .

The power generation device includes a support member that cantilever-supports the magnetostrictive rod,
The power generation system according to any one of claims 6 to 8, wherein the beam has the same axial direction as the axial direction of the magnetostrictive rod.

The power generation system according to any one of claims 6 to 9, wherein the power generation device converts vibration energy of 80 Hz or less into electric energy.